探討奧氏體鎳鐵鉻合金的晶間腐蝕

奧氏體鎳鐵鉻合金的晶間腐蝕

UNS NO8825 （Incoloy825）奧氏體鎳鐵鉻合金，是一種通用的工程合金，在氧化和還原環(huán)境下都具有抗酸和堿金屬腐蝕性能高鎳成份使合金具有有效的抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性。在各種介質(zhì)中的耐腐蝕性都很好，如硫酸、磷酸、硝酸和有機(jī)酸，堿金屬如氫氧化鈉、氫氧化鉀和鹽酸溶液。

　　UNS NO8825鐵鎳合金具有良好的抗氧化性能、耐蝕性能，優(yōu)良的冷熱加工性能及低溫機(jī)械性能。合金可以通過(guò)冷加工得到強(qiáng)化，成型性能良好，易于焊接。合金在淡水和流動(dòng)海水中具有較好的抗蝕性，對(duì)各種廢氣、堿性溶液和大多數(shù)有機(jī)酸及其化合物的腐蝕性能良好。合金不易產(chǎn)生氯離子應(yīng)力腐蝕裂紋，此類合金的管道適用于制造大中型熱交換器、空冷器等。成品規(guī)格：Φ25mm×2.5mm、Φ19mm×2.5mm、Φ19mmm×2mm等，管材生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)主要是ASME SB 163或技術(shù)協(xié)議。

　　合同技術(shù)條件要求對(duì)成品管材按ASTM A262 C進(jìn)行120h（5周期）晶間腐蝕檢驗(yàn)，檢驗(yàn)要求腐蝕率需≤0.075mm/月。但管材生產(chǎn)到成品后進(jìn)行晶間腐蝕檢驗(yàn)出現(xiàn)晶間腐蝕結(jié)果大批不合格。
 

　　要防止UNS NO8825合金出現(xiàn)晶間腐蝕傾向，除了常規(guī)的降低C含量，還應(yīng)提高Ti/C等成分。分析發(fā)現(xiàn)冶煉成分中的C、Cr、Ni、Ti及Ti/C都比較正常，所涉及的晶間腐蝕不合格的產(chǎn)品的C含量均不高且Ti/C均在30以上，其中C含量＜0.02%及Ti/C比值達(dá)到60的爐號(hào)也發(fā)生了晶間腐蝕。因此排除成分上的影響。初步懷疑為析出物及TiN造成晶間腐蝕不合格。金相檢驗(yàn)結(jié)果有析出物，TiN夾雜物級(jí)別為1.5級(jí)。隨即利用現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)有管材及生產(chǎn)合同開(kāi)展了一系列工藝試驗(yàn)：成品馬弗爐980℃～1000℃固溶+實(shí)驗(yàn)室940℃～980℃二次固溶工藝處理試驗(yàn)、冷態(tài)成品在實(shí)驗(yàn)室直接采用940℃～980℃一次固溶處理試驗(yàn)，以及批量化工藝試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：

　　為控制晶間腐蝕不合，主要對(duì)成品熱處理工藝進(jìn)行了改進(jìn)，即將成品固溶溫度（980℃～1000℃）調(diào)整為穩(wěn)定化熱處理制度的（940℃～980℃），將鋼管組織中的碳化鉻轉(zhuǎn)變成特殊的TiC并彌散分布在基體中以減小成品鋼管的晶間腐蝕傾向。采用成品940℃～980℃固溶熱處理工藝制度可以解決晶間腐蝕不合問(wèn)題，同時(shí)其它性能檢驗(yàn)情況也滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　Incoloy825奧氏體鎳鐵鉻合金廣泛應(yīng)用于各種使用溫度不超過(guò)550℃的工業(yè)領(lǐng)域，如：硫酸酸洗工廠用的加熱管、容器、筐及鏈等、海水冷卻熱交換器、海洋產(chǎn)品管道系統(tǒng)、酸性氣體環(huán)境管道、磷酸生產(chǎn)中的熱交換器、蒸發(fā)器、洗滌、浸漬管等、石油精煉中的空氣熱交換器、食品工程、化工流程、高壓氧氣應(yīng)用的阻燃合金等。